第一章 机械加工方法
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第一篇机械加工基础第一章金属切削刀具§1-1金属切削过程的规律金属切削变形有弹性变形和塑性变形两种。
金属切削过程是刀具把工件表层的金属层,通过刀刃的切割和刀面的推挤,使之变为切屑从而形成以加工表面的过程。
一、四个变形区为说明切削过程的实质,将切削区域划分为四个变形区,如图1-1 所示基本变形区1:在基本变形区被切削金属在刀具的挤压作用下产生滑移变形,OA线称始滑移线(OA线以左为弹性变形区,到达OA 线将开始产生塑性变形),OE线称终滑移线(OE线后面的金属将变为切屑流走)。
前刀面摩擦变形区2:在该变形区切屑在流出过程中与前刀面挤压、摩擦,同时前刀面发生磨损。
刃前变形区3:此变形区在刃口圆弧处的一个变形范围内。
后刀面摩擦变形区4:在该变形区主要是后刀面与已加工表面的摩擦、挤压。
1A二、切屑的收缩现象被切金属经塑性变形后形成的切屑,其长度(L屑)比切削层长度(L)短,其厚度(a屑)比切屑厚度(a)厚,此现象称为切屑的收缩现象,如图1-2所示。
变形系数K:图1-2变形系数K越大,则表示切削过程中的变形也越大,因此可以用来近似地衡量金属在切削过程中的变形程度。
三、影响切屑变形的因素1.工件材料塑性大、强度低的金属材料,其变形系数大,切屑变形也大;脆性材料只形成崩碎屑,变形系数无实际意义。
2.切削用量在切削塑性材料时,加大切削速度,由于切屑来不及充分变形,,就被挤裂下来,使变形系数减小,故切削力和切屑变形减小;加大进给量,则使切削厚度增加,单位切削面积的切削力减小,切屑平均变形量随之减小。
3.冷却润滑条件润滑条件的改善可减小切屑与刀具表面之间的摩擦系数,从而减小变形系数和切屑变形。
4.刀具的几何角度刀具的几何角度对切屑的变形有影响,尤其是刀具的前角和前刀面的光滑程度,直接影响切屑变形。
四、积屑瘤和加工表面的冷硬现象1.积屑瘤切削塑性材料时,切屑由刃口沿前刀面流出,这是切屑底层的滞流层(如图1-3a所示),由于受前刀面摩擦力的作用减低了流动速度。